SÍRAN HLINITÝ (AL2 (SO4) 3): STRUKTURA, POUŽITÍ, TOXICITA - CHEMIE - 2025

Síran hlinitý je anorganická sůl hliníku obecného vzorce A A ₂ (SO ₄) _3, obvykle viděn jako lesklé bílé pevné krystaly. Barva sloučeniny bude ovlivněna koncentrací železa a dalšími nečistotami. Existují dva hlavní typy síranu hlinitého: A a B.

Spodní obrázek ukazuje bílé krystaly hydratovaného síranu hlinitého. Lze pozorovat nepřítomnost hnědých zbarvení, což svědčí o iontech železa v krystalové mřížce.

Zdroj: Martin Walker prostřednictvím Wikimedia Commons

Síran hlinitý je velmi rozpustná sůl ve vodě a v přírodě je vzácné najít ji v bezvodé formě. Obvykle se hydratuje ve formě oktadekahydrátu síranu hlinitého nebo hexadekahydrátu.

Podobně může tvořit dvojné soli s draslíkem a s amoniem, sloučeniny známé jako kamence. Částečně to může být způsobeno afinitou vody v hydrátech k zadržení jiných iontů než hliníku.

Síran hlinitý lze rozložit působením vody na hydroxid hlinitý a kyselinu sírovou. Tato vlastnost umožnila jeho použití jako okyslovače půdy.

Je to také toxická sloučenina, zejména při styku s prachem. Má však nesčetné množství použití a aplikací, od čištění vody pomocí koagulační metody, přes její použití v různých průmyslových odvětvích až po její použití k terapeutickým účelům.

Struktura

Zdroj: Gabriel Bolívar

Síranu hlinitého má poměr dvou Al ³⁺ kationtů na každé tři SO ₄ ^2- anionty (horní obrázek), která může být v pohledu na jeho chemickém vzorci Al ₂ (SO ₄) ₃.

Všimněte si, že Al ³⁺ jsou našedlý v barvě, zatímco SO ₄ ^2- žluté (vzhledem k atomu síry) a červená (vzhledem k atomům kyslíku).

Znázorněná struktura odpovídá bezvodé formě AI ₂ (SO ₄) ₃, protože žádný vodní molekuly interaguje s ionty. V jeho hydrátů, nicméně, může být voda přitahují pozitivní center Al ³⁺, nebo negativním tetraedrů SO ₄ ^2- prostřednictvím vodíkových vazeb (HOH- O-SO ₃ ²).

Al ₂ (SO ₄) ₃ ∙ 18H ₂ O, například, obsahuje 18 molekul vody v pevné struktuře. Některé z nich mohou být v přímém kontaktu s Al ³⁺ nebo SO ₄ ^2-. Jinými slovy: síran hlinitý může mít vnitřní nebo vnější koordinační vodu.

Podobně, jeho struktura může hostit jiné kationty takový jako Fe ³⁺, Na ⁺, K ⁺, etc. Ale pro to, že přítomnost více SO ₄ ^2- aniontů je třeba. Proč? Neutralizovat nárůst kladných nábojů v důsledku kovových nečistot.

Síran hlinitý může mít mnoho struktur, ačkoli jeho hydráty mají tendenci přijímat monoklinický krystalický systém.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Vzhled

Vyskytuje se jako pevná látka se zářivými bílými krystaly, granulemi nebo práškem.

Molekulární váha

342,31 g / mol (bezvodý).

Zápach

Je bez zápachu

Chuť

Středně svíravá sladká chuť.

Bod tání

770 ° C bezvodá forma (86,5 ° C oktadekahydrátová forma)

Rozpustnost ve vodě

31,2 g / 100 ml při 0 ° C; 36,4 g / 100 ml při 20 ° C a 89 g / 100 ml při 100 ° C

Hustota

2,67-2,71gram / cm ³.

Rozpustnost

Mírně rozpustný v ethylalkoholu.

Tlak páry

V podstatě nula.

Stabilita

Stabilní ve vzduchu.

Rozklad

Při zahřátí se může kolem svého bodu tání rozkládat a emitovat zejména oxid siřičitý, toxický plyn.

Žíravost

Roztoky síranu hlinitého korozivní vůči hliníku. Sloučenina také může korodovat kovy v přítomnosti vlhkosti.

pKa

3,3 až 3,6. A jeho pH je 2,9 nebo více v 5% vodném roztoku.

K čemu je (použití)

Koagulace nebo flokulace vody

-Při smíchání s vodou (pitné, podávané nebo s odpadem) vytváří síran hlinitý hydroxid hlinitý, který tvoří komplexy se sloučeninami a částicemi v roztoku, což urychluje jejich sedimentaci, což při absenci úpravy síranem hlinitým trvalo by to dlouho.

-Síran hlinitý se také používá k čištění bazénové vody, což činí použití atraktivnějším.

-Při použití síranu hlinitého je dosaženo vody bez zákalu a zbarvení, čímž se zvyšuje jeho potence usnadněním čištění vody. Tento způsob čištění bohužel může vést k mírně zvýšené koncentraci hliníku ve vodě.

- Hliník je velmi toxický kov, který se hromadí v kůži, mozku a plicích a způsobuje vážné poruchy. Navíc není známo, jakou funkci plní v živých bytostech.

- Evropská unie požaduje, aby maximální povolený limit hliníku ve vodě nepřekročil 0,2 mg / l. Mezitím americká agentura pro ochranu životního prostředí požaduje, aby maximální limit kontaminace vodou hliníkem nepřesáhl 0,05-0,2 mg / l.

- Úprava použité nebo odpadní vody síranem hlinitým umožňuje ekonomickou eliminaci nebo redukci fosforu v nich.

Použití jako tiskařské barvy a při výrobě papíru

-Síran hlinitý se používá jako mořidlo barviv nebo inkoustů, což pomáhá fixovat materiál, který má být barven. Jeho fixační účinek je způsoben Al (OH) ₃, jehož želatinová konzistence spolupracuje s adsorpcí barviv na textilie.

- Ačkoli se pro popsaný účel používá přibližně od roku 2000 př. Nl, mořidla vyžadují pouze organická barviva. Syntetická barviva na druhé straně nevyžadují, aby k práci přišli mordanti.

- Byl vytlačen z výroby papíru, ale stále se používá při výrobě papírové buničiny. Odstraňuje nečistoty a také se používá k vázání materiálů, neutralizaci nábojů a kalibraci kalafuny.

Průmyslová použití

- Používá se ve stavebnictví, aby se urychlilo tuhnutí betonu. Navíc se používá při hydroizolaci staveb.

- V průmyslu mýdel a tuků se používá při výrobě glycerinu.

- Používá se v ropném průmyslu při výrobě syntetických katalyzátorů, které používají během svého provozu.

- Používá se ve farmaceutickém průmyslu jako adstringent při přípravě léčiv a kosmetiky.

- Podílí se na zpracování barviv, jako je karmín. Používá se také jako barvivo při výrobě syntetických kaučuků styrenu a butadienu.

- V odvětví výroby cukru se používá jako čistička melasy z cukrové třtiny.

- Používá se při výrobě dezodorantů. Proč? Protože to způsobuje zúžení kanálů potních žláz, čímž omezuje hromadění potu, nezbytné médium pro růst bakterií způsobujících zápach.

- Používá se při činění kůže, což je proces nezbytný pro její použití. Kromě toho se používá při výrobě hnojiv.

- Používá se jako přísada při přípravě nátěrových hmot, lepidel a tmelů, jakož i přípravků na čištění a péči o nábytek.

Léčebné a terapeutické použití

- síran hlinitý je imunitní adjuvans. Plní tedy funkci zpracování antigenů takovým způsobem, že když jsou uvolňovány v místě svého působení, produkují větší produkci protilátek proti naočkovaným antigenům.

-Fundundovo adjuvans a BCG, jakož i další adjuvans, včetně endogenních, jako jsou interleukiny, jsou nespecifické pro antigeny, což umožňuje zvýšení poloměru imunitního účinku. To umožnilo vývoj vakcín proti řadě nemocí.

- Koagulační účinek síranu hlinitého umožnil eliminaci četných virů v upravené vodě, mimo jiné: Q beta, MS2, T4 a P1. Výsledky ukazují, že ošetření vody síranem hlinitým vede k inaktivaci takových virů.

-Síran hlinitý se používá ve formě tyčinky nebo jako prášek při ošetření malých povrchových ran nebo otěrů vznikajících při holení.

- Používá se při výrobě octanu hlinitého, sloučeniny používané při léčbě některých stavů uší. To bylo také používáno, bez významného úspěchu, zmírnit následky požárů mravenčení.

- Roztoky síranu hlinitého se používají v koncentraci 5% až 10% při lokálním ošetření vředů, které umožňují kontrolu jejich sekrecí.

-The svíravý účinek síranu hlinitého stahuje povrchové vrstvy kůže, koaguluje proteiny a hojení ran.

Další použití

-Síran hlinitý pomáhá při kontrole nadměrného růstu řas v rybnících, jezerech a potokech. Používá se také při odstraňování měkkýšů, mimo jiné ve španělských slimácích.

- Zahradníci aplikují tuto sloučeninu na okyselení alkalických půd. Při styku s vodou se síran hlinitý rozkládá na hydroxid hlinitý a zředěnou kyselinu sírovou. Potom se hydroxid hlinitý vysráží a kyselina sírová zůstane v roztoku.

- Okyselení půd v důsledku kyseliny sírové je vizualizováno velmi kreativním způsobem v důsledku existence rostliny zvané Hydrangea, jejíž květy se modří v přítomnosti kyselé půdy; to znamená, že jsou citlivé a reagují na změny pH.

-Síran hlinitý se podílí na výrobě pěny pro boj a kontrolu ohně. Jak? Reaguje s roztokem hydrogenuhličitanu sodného, uvolňování CO ₂. Tento plyn blokuje O ₂ přístup k hořící místa vlastnostem materiálů; a následně se vyvíjelo příměří.

Výroba síranu hlinitého

Síran hlinitý se syntetizuje reakcí sloučeniny bohaté na hliník, jako je minerální bauxit, s kyselinou sírovou za zvýšených teplot. Reakce představuje následující chemická rovnice:

Al ₂ O ₃ + H ₂ SO ₄ ---> Al ₂ (SO ₄) ₃ + 3 H ₂ O

Síran hlinitý může být také vytvořen neutralizační reakcí mezi hydroxidem hlinitým a kyselinou sírovou podle následující reakce:

2 AI (OH) ₃ + 3 H ₂ SO ₄ + 12 H ₂ O ---> Al ₂ (SO ₄) ₃.18H ₂ O

Kyselina sírová reaguje s hliníkem za vzniku síranu amonného a uvolňuje molekuly vodíku jako plyn. Reakce je nastíněna takto:

2 Al + 3 H ₂ SO ₄ ----> Al ₂ (SO ₄) ₃ + 3 H ₂

Typy

Síran hlinitý se dělí na dva typy: typ A a typ B. U síranu hlinitého typu A jsou pevné látky bílé barvy a mají koncentraci železa menší než 0,5%.

U síranu hlinitého typu B jsou pevné látky hnědé barvy a mají koncentraci železa menší než 1,5%.

Existují průmyslová odvětví vyrábějící síran hlinitý, která mají různá kritéria pro jeho klasifikaci. Průmysl tedy uvádí při přípravě síranu hlinitého typu A maximální koncentraci 0,1% železa jako oxidu železitého. Zatímco u typu B označují maximální koncentraci železa 0,35%.

Toxicita

-Síran hlinitý je sloučenina, která působí toxicky díky kontaktu s prachem, což způsobuje podráždění pokožky a v případě častého kontaktu dermatitidu.

- Způsobuje silné podráždění očí, dokonce způsobuje trvalé zranění.

-Vdechování způsobuje podráždění nosu a krku, což může způsobit kašel a chrapot.

-Při požití způsobuje podráždění žaludku, nevolnost a zvracení.

- Existují toxické účinky, které ačkoli nejsou přímo způsobeny síranem hlinitým, jsou nepřímo způsobeny jeho použitím. To je případ určitých toxických účinků hliníku, které jsou způsobeny použitím síranu hlinitého při čištění vody.

- U pacientů, kteří jsou chronicky dialyzováni pomocí solí připravených v čištěné vodě, za použití síranu hlinitého, dochází k velmi závažným zdravotním poruchám. Tyto poruchy zahrnují anémii, dialyzační demenci a zvýšení kostního onemocnění.

Reference

1. Wikipedia. (2018). Síran hlinitý. Převzato z: en.wikipedia.org
2. Aris Industrial. Roztok síranu hlinitého typu A a B. Převzato z: aris.com.pe
3. Christopher Boyd. (9. června 2014). Špičková průmyslová použití pro síran hlinitý. Převzato z: chemservice.com
4. PubChem. (2018). Síran hlinitý bezvodý. Převzato z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Andesia Chemicals. (20. srpna 2009). Bezpečnostní list síranu hlinitého.. Převzato z: andesia.com
6. Chemická kniha. (2017). Síran hlinitý. Převzato z: chemicalbook.com